CN112425706A - 利用微生物发酵处理废弃物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用微生物发酵处理废弃物的方法，属于有机废弃物微生物处理再利用领域。该方法包括的步骤：⑴原料处理；⑵初次发酵；⑶二次发酵；⑷酶解处理；⑸固液分离；⑹调配均质；⑺灌装灭菌。本发明以废弃物醋糟为原料，经微生物发酵处理、酶解处理及其他步骤后液体物料最终制作成饮料产品，固体物料作为饲料添加剂原料，该饮料产品富含中药发酵成分，增强了其行气止痛、活血化瘀、消除疲劳等功效；废弃物醋糟先固体发酵后添加中药粉半固体发酵，不仅将部分不溶性成分转化为可溶性营养成分，还在胞内产生和形成了多种新的活性物质，经酶解破壁后释放出来，提高和增强了产物的营养性及功效性。
Description
技术领域
本发明属于有机废弃物微生物处理再利用领域，特别涉及一种利用微生物发酵处理废弃物的方法。
背景技术
随着醋产业的迅猛发展，酿醋副产品醋糟对环境带来的影响不容忽视。醋糟是玉米、高梁等原料酿醋后的残渣，其中含有部分营养物质和大量水分，由于醋糟产量巨大，醋厂随意堆放，故处置不当极易变质，严重污染环境，造成资源的巨大浪费。近年来，科研人员对醋糟的营养成分进行了分析，对其饲料生产、作物栽培、食品发酵、产业化利用等方面进行了深入研究，并取得了很好的效果，从而为醋糟资源再利用的产业化发展提供参考和依据。
醋糟是以粮食为原料，含有较高的蛋白质及其它有机物和矿物质，虽是下脚料，加以合理回收利用，可变废为宝，如利用熏醋糟制曲，回糟工艺制取食醋，用以生产酱油等。在食醋行业，不断加大醋槽再利用研究的成果转化力度，将醋糟再利用技术产业化，可实现以产业养科技、以科技促产业的良性循环，把科技成果转化为生产力以产生经济效益的同时，用现代生物发酵技术提升传统产业，推动发酵行业技术进步，拓展下游产业链，促进产业结构升级。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用微生物发酵处理废弃物的方法，该方法以醋厂醋糟为原料，经微生物发酵处理后再经多步处理制成饮料产品。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
利用微生物发酵处理废弃物的方法，包括以下步骤：
⑴原料处理
收集醋厂下脚料干醋糟，对干醋糟进行粉碎处理，过40-80目筛，得到的醋糟粉进行蒸制处理后，冷却；
⑵初次发酵
将醋糟粉加入发酵罐，添加醋糟粉重量3-10％的复合发酵菌液A进行初次固态发酵，发酵4-8h，得初次固态发酵产物；
⑶二次发酵
初次固态发酵产物中加入中药粉后搅拌，并向其中加入25-35℃的水，水的用量为加入后物料总重量的1-2倍，然后添加复合发酵菌液B进行半液态发酵，复合发酵菌液B用量为加入后物料总重量的5-12％，发酵5-10h，得二次半液态发酵产物；
⑷酶解处理
二次半液态发酵产物进行高压蒸汽杀菌处理后，向其中加入复合酶进行酶解处理，在45-55℃下处理45-90min，得到酶解产物；
⑸固液分离
酶解产物经板框过滤机处理后分为液体和固体，液体再经活性炭纤维吸附剂及超滤膜处理，得到滤液；固体烘干粉碎处理后作为饲料添加剂原料；
⑹调配均质
滤液中加入其重量2-5％的白砂糖、0.05-0.1％的复合稳定剂、0.1-0.3％的木糖醇、0.1-0.3％的抗坏血酸进行调配，调配液均质处理；
⑺灌装灭菌
均质后进行灌装、灭菌，冷却后得到饮料成品，包装。
作为优选，本发明的一些实施方案中，所述蒸制处理时采用100-110℃温度处理15-30min。
作为优选，本发明的一些实施方案中，所述复合发酵菌液A是由嗜酸乳杆菌、酵母菌按1:1-2的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的。
作为优选，本发明的一些实施方案中，所述复合发酵菌液B是由嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌按1-2:1的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的。
作为优选，本发明的一些实施方案中，所述中药粉为40-80目混合粉，是按重量份计的川芎20-30份、三七15-25份、牛膝15-25份、甘草20-30份，中药粉与初次固态发酵产物的重量比为1:20-50。
作为优选，本发明的一些实施方案中，所述复合酶为酸性纤维素酶、酸性果胶酶、酸性蛋白酶按1:1:2的重量比混合而成的，复合酶用量占二次半液态发酵产物重量的3-5％。
作为优选，本发明的一些实施方案中，所述活性炭纤维吸附剂用量为3.8-5.2g/L,处理时间30-60min。
作为优选，本发明的一些实施方案中，所述超滤膜采用的孔径为0.01-0.05μm。
作为优选，本发明的一些实施方案中，所述复合稳定剂包括按重量份计的卡拉胶20-25份、海藻酸钠20-25份、羧甲基纤维素钠25-30份、六偏磷酸钠15-20份。
本发明还提供了上述利用微生物发酵处理废弃物的方法制备的饮料。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中以废弃物醋糟为原料，经多种微生物分步多次发酵及酶解处理后固液分离，固体物料作为牲畜饲料添加剂的原料用以配置饲料，液体物料经吸附过滤、超滤后制成饮料产品，该饮料产品富含中药发酵成分，增强了其行气止痛、活血化瘀、消除疲劳等功效。
2、废弃物醋糟先固体发酵后添加中药粉半固体发酵，不仅将部分不溶性成分转化为可溶性营养成分，还在胞内产生和形成了多种新的活性物质，经酶解破壁后释放出来，提高和增强了产物的营养性及功效性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供了一种利用微生物发酵处理废弃物的方法，具体步骤是：收集醋厂下脚料干醋糟，对干醋糟进行粉碎处理，过40目筛，得到的醋糟粉进行蒸制处理后，冷却；蒸制处理时采用110℃温度处理30min；将醋糟粉加入发酵罐，添加醋糟粉重量10％的复合发酵菌液A进行初次固态发酵，发酵8h，得初次固态发酵产物；所述复合发酵菌液A是由嗜酸乳杆菌、酵母菌按1:2的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的；初次固态发酵产物中加入中药粉后搅拌，并向其中加入35℃的水，水的用量为加入后物料总重量的2倍，然后添加复合发酵菌液B进行半液态发酵，复合发酵菌液B用量为加入后物料总重量的12％，发酵10h，得二次半液态发酵产物；所述复合发酵菌液B是由嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌按2:1的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的；所述中药粉为40目混合粉，是按重量份计的川芎20份、三七15份、牛膝15份、甘草20份，中药粉与初次固态发酵产物的重量比为1:20；二次半液态发酵产物进行高压蒸汽杀菌处理后，向其中加入复合酶进行酶解处理，在55℃下处理90min，得到酶解产物；所述复合酶为酸性纤维素酶、酸性果胶酶、酸性蛋白酶按1:1:2的重量比混合而成的，复合酶用量占二次半液态发酵产物重量的5％；酶解产物经板框过滤机处理后分为液体和固体，液体再经活性炭纤维吸附剂及超滤膜处理，得到滤液；固体烘干粉碎处理后作为饲料添加剂原料；所述活性炭纤维吸附剂用量为5.2g/L,处理时间60min；所述超滤膜采用的孔径为0.01μm；滤液中加入其重量5％的白砂糖、0.1％的复合稳定剂、0.3％的木糖醇、0.3％的抗坏血酸进行调配，调配液均质处理；所述复合稳定剂包括按重量份计的卡拉胶20份、海藻酸钠20份、羧甲基纤维素钠25份、六偏磷酸钠15份；均质后进行灌装、灭菌，冷却后得到饮料成品，包装。
实施例2
本实施例提供了一种利用微生物发酵处理废弃物的方法，具体步骤是：收集醋厂下脚料干醋糟，对干醋糟进行粉碎处理，过60目筛，得到的醋糟粉进行蒸制处理后，冷却；蒸制处理时采用105℃温度处理20min；将醋糟粉加入发酵罐，添加醋糟粉重量6％的复合发酵菌液A进行初次固态发酵，发酵6h，得初次固态发酵产物；所述复合发酵菌液A是由嗜酸乳杆菌、酵母菌按1:1.5的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的；初次固态发酵产物中加入中药粉后搅拌，并向其中加入30℃的水，水的用量为加入后物料总重量的1.5倍，然后添加复合发酵菌液B进行半液态发酵，复合发酵菌液B用量为加入后物料总重量的7％，发酵7h，得二次半液态发酵产物；所述复合发酵菌液B是由嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌按1.5:1的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的；所述中药粉为60目混合粉，是按重量份计的川芎25份、三七20份、牛膝20份、甘草25份，中药粉与初次固态发酵产物的重量比为1:35；二次半液态发酵产物进行高压蒸汽杀菌处理后，向其中加入复合酶进行酶解处理，在50℃下处理60min，得到酶解产物；所述复合酶为酸性纤维素酶、酸性果胶酶、酸性蛋白酶按1:1:2的重量比混合而成的，复合酶用量占二次半液态发酵产物重量的5％；酶解产物经板框过滤机处理后分为液体和固体，液体再经活性炭纤维吸附剂及超滤膜处理，得到滤液；固体烘干粉碎处理后作为饲料添加剂原料；所述活性炭纤维吸附剂用量为4.6g/L,处理时间45min；所述超滤膜采用的孔径为0.05μm；滤液中加入其重量3.5％的白砂糖、0.06％的复合稳定剂、0.2％的木糖醇、0.2％的抗坏血酸进行调配，调配液均质处理；所述复合稳定剂包括按重量份计的卡拉胶23份、海藻酸钠22份、羧甲基纤维素钠26份、六偏磷酸钠14份；均质后进行灌装、灭菌，冷却后得到饮料成品，包装。
实施例3
本实施例提供了一种利用微生物发酵处理废弃物的方法，具体步骤是：收集醋厂下脚料干醋糟，对干醋糟进行粉碎处理，过80目筛，得到的醋糟粉进行蒸制处理后，冷却；蒸制处理时采用100℃温度处理15min；将醋糟粉加入发酵罐，添加醋糟粉重量3％的复合发酵菌液A进行初次固态发酵，发酵4h，得初次固态发酵产物；所述复合发酵菌液A是由嗜酸乳杆菌、酵母菌按1:1的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的；初次固态发酵产物中加入中药粉后搅拌，并向其中加入30℃的水，水的用量为加入后物料总重量的1倍，然后添加复合发酵菌液B进行半液态发酵，复合发酵菌液B用量为加入后物料总重量的3％，发酵5h，得二次半液态发酵产物；所述复合发酵菌液B是由嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌按1:1的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的；所述中药粉为60目混合粉，是按重量份计的川芎30份、三七25份、牛膝25份、甘草30份，中药粉与初次固态发酵产物的重量比为1:50；二次半液态发酵产物进行高压蒸汽杀菌处理后，向其中加入复合酶进行酶解处理，在45℃下处理45min，得到酶解产物；所述复合酶为酸性纤维素酶、酸性果胶酶、酸性蛋白酶按1:1:2的重量比混合而成的，复合酶用量占二次半液态发酵产物重量的3％；酶解产物经板框过滤机处理后分为液体和固体，液体再经活性炭纤维吸附剂及超滤膜处理，得到滤液；固体烘干粉碎处理后作为饲料添加剂原料；所述活性炭纤维吸附剂用量为3.8g/L,处理时间30min；所述超滤膜采用的孔径为0.05μm；滤液中加入其重量2％的白砂糖、0.05％的复合稳定剂、0.1％的木糖醇、0.1％的抗坏血酸进行调配，调配液均质处理；所述复合稳定剂包括按重量份计的卡拉胶25份、海藻酸钠25份、羧甲基纤维素钠30份、六偏磷酸钠20份；均质后进行灌装、灭菌，冷却后得到饮料成品，包装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.利用微生物发酵处理废弃物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
⑴原料处理
收集醋厂下脚料干醋糟，对干醋糟进行粉碎处理，过40-80目筛，得到的醋糟粉进行蒸制处理后，冷却；
⑵初次发酵
将醋糟粉加入发酵罐，添加醋糟粉重量3-10％的复合发酵菌液A进行初次固态发酵，发酵4-8h，得初次固态发酵产物；
⑶二次发酵
初次固态发酵产物中加入中药粉后搅拌，并向其中加入25-35℃的水，水的用量为加入后物料总重量的1-2倍，然后添加复合发酵菌液B进行半液态发酵，复合发酵菌液B用量为加入后物料总重量的5-12％，发酵5-10h，得二次半液态发酵产物；
⑷酶解处理
二次半液态发酵产物进行高压蒸汽杀菌处理后，向其中加入复合酶进行酶解处理，在45-55℃下处理45-90min，得到酶解产物；
⑸固液分离
酶解产物经板框过滤机处理后分为液体和固体，液体再经活性炭纤维吸附剂及超滤膜处理，得到滤液；固体烘干粉碎处理后作为饲料添加剂原料；
⑹调配均质
滤液中加入其重量2-5％的白砂糖、0.05-0.1％的复合稳定剂、0.1-0.3％的木糖醇、0.1-0.3％的抗坏血酸进行调配，调配液均质处理；
⑺灌装灭菌
均质后进行灌装、灭菌，冷却后得到饮料成品，包装。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述蒸制处理时采用100-110℃温度处理15-30min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述复合发酵菌液A是由嗜酸乳杆菌、酵母菌按1:1-2的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述复合发酵菌液B是由嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌按1-2:1的质量比混合接种于活化培养基经活化培养而成的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述中药粉为40-80目混合粉，是按重量份计的川芎20-30份、三七15-25份、牛膝15-25份、甘草20-30份，中药粉与初次固态发酵产物的重量比为1:20-50。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述复合酶为酸性纤维素酶、酸性果胶酶、酸性蛋白酶按1:1:2的重量比混合而成的，复合酶用量占二次半液态发酵产物重量的3-5％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述活性炭纤维吸附剂用量为3.8-5.2g/L,处理时间30-60min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述超滤膜采用的孔径为0.01-0.05μm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述复合稳定剂包括按重量份计的卡拉胶20-25份、海藻酸钠20-25份、羧甲基纤维素钠25-30份、六偏磷酸钠15-20份。
10.一种如权利要求1所述的利用微生物发酵处理废弃物的方法制备的饮料。
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